Por Reginald DaveyReviewed by Dr. Mary Cooke, Ph.D.

Pesquisa científica em áreas como o desenvolvimento de medicamentos e a indústria alimentícia requer testes rigorosos de novos compostos químicos para determinar sua segurança para o mercado aberto e uso humano.

Um teste vital é sobre os potenciais efeitos genotóxicos de uma substância. Este artigo fornecerá uma visão geral do assunto e porque é tão importante que seja testado.

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Image Credit: CA-SSIS/.com

O que é Genotoxicidade?

Na genética, genotoxicidade é um termo que descreve as propriedades das substâncias químicas relativas à sua capacidade de causar danos ao material genético. Isso pode levar a mutações e, possivelmente, a vários tipos de câncer.

Genotoxicidade é semelhante e pode ser confundida com mutagenicidade exceto que todas as substâncias mutagênicas são genotóxicas, enquanto que, inversamente, nem todas as substâncias genotóxicas são mutagênicas.

Genotoxicidade pode levar a efeitos indiretos ou diretos no DNA, incluindo indução de mutação, ativação de eventos mal estimados e danos diretos ao DNA que levam a mutações. Causa mudanças diretas e hereditárias que podem ser transmitidas às futuras gerações de células.

Quando isso normalmente seria mitigado pelo organismo através da reparação do DNA ou do processo de apoptose (morte celular controlada) o dano nem sempre pode ser fixado, o que leva à mutagênese.

Genotoxinas podem incluir substâncias químicas e radiação. Dependendo dos seus efeitos dentro de um organismo, as genotoxinas podem ser categorizadas assim:

• Carcinogénicos (agentes causadores de cancro)
• Mutagénicos (agentes causadores de mutação)
• Teratogénicos (agentes causadores de defeito de nascença)

Existem dois efeitos diferentes de um agente genotóxico num organismo eucariótico, dependendo do tipo de célula afectada. Nas células somáticas, o dano genético pode levar a malignidade (câncer) enquanto que nas células germinativas podem ocorrer mutações hereditárias levando a defeitos de nascença.

Danos comuns causados por agentes genotóxicos incluem quebras simples e duplas no DNA, aberrações cromossômicas estruturais e numéricas, mutações pontuais e perda da reparação da excisão. O conhecimento dos efeitos potenciais da substância química é vital para garantir a segurança pública.

Testes de genotoxicidade: Como funciona?

Avaliação dos efeitos da genotoxicidade de vários materiais para uso como componentes de drogas é vital. Por exemplo, o cromo, que é um metal de transição, pode causar lesões de DNA que podem levar à carcinogênese.

As alcalóides pirrolizidina são substâncias que ocorrem em espécies vegetais, mas são tóxicas para animais, incluindo humanos. Quase metade de todos os alcalóides são classificados como genotóxicos e muitos são tumorigênicos. Muitas substâncias químicas têm o potencial de serem genotóxicas, e por extensão, mutagênicas.

Muitas técnicas diferentes podem ser usadas para testar a genotoxicidade de uma substância. Estas podem ser testes in-vivo ou in-vitro e incluem:

• Ames Assay – Esta técnica comumente usada usa múltiplas cepas bacterianas de Salmonella typhimurium para comparar diferentes alterações genéticas e avaliar a genotoxicidade de uma substância. As bactérias são incubadas com histidina, que necessitam mas não podem produzir. Qualquer estirpe que seja deixada viva no final do teste terá, portanto, mutado para sintetizar a histidina, o que indica que a substância química é potencialmente genotóxica. Esta técnica é útil para identificar as mutações de frameshift e pontos.
• Comet Assay (Electroforese de gel unicelular) – Outra técnica comumente usada que mede as quebras de fios de DNA nas células. As células são embebidas em agarose e são lisadas com detergentes e alto teor de sal. Formam-se estruturas semelhantes a cometas (daí o nome) com fitas de ADN danificadas contendo fitas duplas que migram para o ânodo. Esta técnica é vantajosa porque pode detectar baixos níveis de danos no DNA e é um procedimento relativamente simples e barato que produz resultados rápidos. Entretanto, um ensaio de cometa não revela o mecanismo subjacente ao efeito genotóxico do químico.
• Micronucleus Test (MN) – Esta é uma técnica toxicológica que é amplamente reconhecida como um dos ensaios mais confiáveis e bem sucedidos para estudos genotóxicos. Um micronúcleo é um núcleo errático contendo fragmentos cromossômicos que se formam durante a anáfase da mitose ou meiose durante a replicação celular. Ao estudar o número de micronúcleos produzidos em células que foram expostas à substância química em análise, as propriedades genotóxicas e mutagênicas potenciais podem ser avaliadas.

Muitos estudos de genotoxicidade utilizam múltiplos métodos de ensaio em conjunto para construir um quadro completo do potencial genotóxico de uma substância química.

Talidomida: Um exemplo da necessidade de testes rigorosos de genotoxicidade

Testes para os potenciais efeitos adversos de drogas novas e novas é de vital importância para garantir a segurança pública. Um caso histórico famoso que poderia ter sido evitado se um ensaio genotóxico adequado tivesse sido realizado é o da talidomida, uma droga sedativa descoberta nos anos 50 que foi prescrita para mulheres grávidas para aliviar náuseas mas que causou graves anormalidades fetais incluindo defeitos nos membros e a ausência de aberturas normais do trato gastrointestinal em milhares de crianças em todo o mundo.

Embora o capítulo tenha sido trágico, levou à adoção de procedimentos de testes mais rigorosos e a uma série de regulamentos para a indústria farmacêutica.

Isso reforça a necessidade de tais testes para garantir a segurança pública quando um novo medicamento é lançado no mercado e uma triagem adequada das propriedades genotóxicas dos produtos químicos que podem ser lançados para uso em várias indústrias.

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Escrito por

Reginald Davey

Reg Davey é um redator e editor freelance baseado em Nottingham, no Reino Unido. Writing for News Medical representa o encontro de vários interesses e campos que ele tem se interessado e envolvido ao longo dos anos, incluindo Microbiologia, Ciências Biomédicas e Ciência Ambiental.

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